习近平总书记在党的二十大报告中强调,“加快新能源体系规划建设”。根据《2030年碳达峰行动计划》,建设新能源比例逐步提高的新电力系统,促进清洁电力资源的广泛优化配置。
新型电力系统是新能源系统的重要组成部分,是实现“双碳”目标的关键载体。“目前,我国传统电力系统正在向清洁低碳、安全可控、灵活高效、开放互动、智能友好的新型电力系统发展。国家电网努力成为能源革命的推动者、先驱和领导者,坚持充分发挥电网的“桥梁”和“联系”作用,并采取一系列措施促进能源清洁和低碳转型。国家电网有限公司党委书记、董事长辛保安说。
“就响应速度而言,传统的抽水储能是分钟级的,变速抽水储能可以达到100毫秒,功率可以大也可以小,相当于快速充电和慢速充电。”国家电网四川电力科学研究院副院长丁丽杰解释说,光伏发电的输出与天气密切相关。”即使一朵云漂浮在晴天,光伏发电的输出也会突然发生变化。此时,需要变速抽水储能来抑制光伏输出的快速波动。”
“十四五”期间,四川还将推进大邑、道孚和一批条件成熟的抽水蓄能工程建设。四川是一个水电大省,以前几乎没有建过抽水蓄能电站,开始大力推进储能建设。由此可见,对电力系统调峰调频的需求正在增加。
加快新型电力系统建设,需要储能“超级充电宝”配合常规电源,提高电力系统的调节能力和灵活性。
在国家电网经营区,不同的储能技术路线“百花齐放”。在江苏,金坛盐穴压缩空气储能电站每年可节约3万吨标准煤,减少6万吨以上二氧化碳排放;在安徽,国家电网安徽电力投资建设的六安兆瓦氢能综合利用示范站首次实现了中国兆瓦制氢储氢发电的全链技术,为解决长期大规模电能储存问题提供了技术验证;在福建,宁德霞浦渔阳里储能电站正在建设中,国家电网表示,下一步将加快抽水蓄能电站建设,力争2025年和2030年公司经营区抽水蓄能装机分别达到5000万千瓦和1亿千瓦;支持新型储能的大规模应用,预计2030年公司经营区新型储能装机将达到1亿千瓦。
同时,记者在采访中发现,新能源储存和水储存形成足够的支持能力需要时间,新能源储存的技术安全和经济仍需要改进。虽然水储存技术相对成熟,但建设周期较长。在未来很长一段时间内,煤炭和电力仍将是电力供应安全的重要支持。支持“双碳”目标的实现和电力系统的稳定运行,煤炭和电力机组需要继续进行灵活性改造和节能减排改造。
去年夏天,四川遭遇极端高温干旱天气,平均降水量低于常年同期51%,部分时间供电紧张。四川电力交易中心研究规划部主任李晨表示,四川水电装机占全省装机容量的78%,风景等新能源装机占6%,火电装机仅占16%。受资源禀赋等因素的限制,近年来四川煤电装机的比例有所下降,火电在极端天气条件下难以弥补水电出力不足造成的电力缺口。四川已经采取行动,解决电源多能互补性不强的问题。《四川省电力电网发展规划(2022-2025年)》提出,要抓紧建设支撑调节性火电项目,在成都等省负荷中心和天然气主产区新布局一批气电项目和应急保障电源。
建立一个新的电力系统是一场“马拉松”。“国家电网公司将坚持“清洁低碳是方向,能源供应是基础,能源安全是关键,能源独立是基础,能源创新是动力,节能效率”的原则,牢牢抓住绿色低碳发展的有利机遇,聚集各方,积极推进能源转型。”辛安全说。
构建新型电力系统的一个重要目标是逐步取代风景水等零碳能源的高碳煤电,最终成为发电主体。
在电源方面,大力发展风景水等零碳能源是大势所趋。截至2022年底,中国可再生能源装机量已超过12亿千瓦,占全国发电总装机量的47.3%。未来,随着新电力系统建设的逐步推进,这一比例将进一步提高。
风景水等零碳能源的好处不言而喻,但也有突出的弱点,即“靠天吃饭”、人力无法控制,存在间歇性、随机性和波动性。一旦天气不好看,即使安装了更多的机器,你也只能担心。当风景和水等零碳能源发电的比例过大,甚至成为主导地位时,电网的稳定性就会受到影响。
我们高兴地看到,电网公司已经采取了积极行动,提前适应了变化。例如,江苏建成全息数字电网,推广无人机自动检查,福建促进茶叶环节电能替代,减少二氧化碳排放,四川探索变速抽水蓄能技术的应用,促进新能源的高效消耗,安徽建成虚拟电厂,吸引电力用户参与峰谷填充。有理由相信,随着“源网储存”的共同努力,电网的韧性将继续增强,新能源比例逐步提高的新电力系统目标将顺利实现。